3月10日，我們得知安東尼·萊格特（Anthony J. Leggett）教授逝世的消息后，發(fā)布了一篇短文表達紀念。許多讀者在留言中表達了對這位物理巨擘的敬意，也有不少人希望了解更多關(guān)于他的故事。

為此，我們重新梳理了萊格特教授的生平資料，整理出這篇增補版文章。在這個更完整的版本中，你將讀到這位低溫物理領(lǐng)域大師的非比尋常的“無套路”人生：一個被英國中學(xué)過早的“分流”制度送進古典學(xué)的少年，偶然被退休神父拉進數(shù)學(xué)教室從此叩響探問自然的大門；帶著過于寒酸的簡歷和博士導(dǎo)師給的“不懂物理”的評價，拿到博后offer；給日本同行寫出了流傳甚廣的英文寫作指南，還被日本同事懷疑是“CIA特工”……

在這些故事之外，更打動人的是，晚年的Leggett對青年學(xué)者處境深深憂慮，他叮囑——哪怕留出20%的時間，去做真正值得做的問題。

謹以此文緬懷萊格特教授。

《返樸》將陸續(xù)刊發(fā)物理學(xué)者緬懷Leggett教授的文章，敬請期待。

綜合報道 | 返樸

據(jù)伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校官網(wǎng)消息，理論物理學(xué)家安東尼·萊格特（Anthony J.Leggett）于美國當?shù)貢r間3月8日逝世，享年87歲。

萊格特被公公認是低溫物理與凝聚態(tài)理論領(lǐng)域的世界級領(lǐng)軍人物，因?qū)Τ瑢?dǎo)體和超流體理論的先驅(qū)性貢獻于2003年與阿列克謝·阿布里科索夫、維塔利·金茲堡共同獲得諾貝爾物理學(xué)獎，并在宏觀量子現(xiàn)象、耗散系統(tǒng)量子理論及量子力學(xué)基礎(chǔ)研究方面留下深遠影響。

“萊格特教授思維卓越，總是在研究具有突破性的思想，而且他為人謙遜低調(diào)、平易近人，”伊利諾伊大學(xué)生物工程教授拉希德·巴希爾（Rashid Bashir）說，“世界失去了一位傳奇人物，也失去了一位極好的人。我們將深切懷念他?！?/p>

萊格特最為人所知、也為他贏得2003年諾貝爾物理學(xué)獎的成就，是解釋了在極低溫度下，氦-3原子是如何配對并形成無摩擦、無粘滯的“超流體”的。在此之前，科學(xué)家已經(jīng)知道氦-4在極低溫度下會表現(xiàn)出可近乎無粘滯流動的超流性，但氦-3原子屬于費米子，按照泡利不相容原理，單個氦-3原子不能像氦-4那樣直接以玻色子的方式凝聚。1970年代，萊格特在朗道費米液體理論和BCS超導(dǎo)理論的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出完備的理論框架，系統(tǒng)解釋了氦-3原子在毫開爾文級別的極低溫度下如何通過一種非常復(fù)雜的方式兩兩配對，形成自旋和軌道角動量都不為零的庫珀對。他的理論不僅成功闡明了氦-3超流體中復(fù)雜的多相結(jié)構(gòu)，還揭示了這種微觀量子態(tài)如何決定了液體的宏觀流體動力學(xué)和磁性特征。這一理論框架后來在低溫物理中占據(jù)核心地位，也被物理學(xué)家廣泛應(yīng)用于宇宙學(xué)、亞原子粒子研究以及液晶等多個領(lǐng)域。

2003年12月，在瑞典斯德哥爾摩舉行的頒獎典禮上，萊格特從卡爾·古斯塔夫國王手中接過諾貝爾獎。| Darrell Hoemann/The News-Gazette

除了超流體，萊格特在量子力學(xué)的基本宏觀應(yīng)用方面也做出了不可磨滅的貢獻。他始終對量子力學(xué)能否直接應(yīng)用于宏觀物體抱有嚴謹?shù)膶徱晳B(tài)度。為了探究這一問題，他與合作者提出了著名的Caldeira-Leggett模型，詳細描述了量子系統(tǒng)在與宏觀環(huán)境相互作用時，是如何發(fā)生量子退相干并逐漸喪失量子特性的，這為開放量子系統(tǒng)、量子退相干和超導(dǎo)量子電路噪聲理論提供了重要基礎(chǔ)。此外，他提出的Leggett-Garg不等式，猶如宏觀世界里的貝爾不等式，為實驗物理學(xué)家提供了一種檢驗“經(jīng)典宏觀實在論”與量子預(yù)測是否兼容的數(shù)學(xué)工具。萊格特的理論直接影響了約翰·克拉克（John Clarke）、約翰·馬丁尼斯（John Martinis）和米歇爾·德沃雷特（Michel Devoret）在電路中發(fā)現(xiàn)宏觀量子力學(xué)隧穿和能量量子化的實驗，他們憑借這項工作分享了2025年諾貝爾物理學(xué)獎。

約1985年，萊格特就“薛定諤的貓”發(fā)表演講。| Emilio Segrè visual archives of the American Institute of Physics

1986年高溫超導(dǎo)體被發(fā)現(xiàn)后，物理學(xué)界急需測試新型超導(dǎo)體的對稱性。1993年，萊格特與戴爾·范·哈林根（Dale Van Harlingen）等人合作，完成了一項精巧的SQUID干涉實驗。這項實驗給出了銅基高溫超導(dǎo)體具有d波對稱性的關(guān)鍵證據(jù)，而常規(guī)低溫超導(dǎo)體通常可由近似各向同性的s波配對描述。這是一個非常經(jīng)典且在凝聚態(tài)物理學(xué)史上極具分量的“判決性實驗”，其確立的“相位敏感”測量范式，至今仍是驗證新型非常規(guī)超導(dǎo)體對稱性的核心手段。憑借這一開創(chuàng)性貢獻，范·哈林根等人榮獲了1998年的凝聚態(tài)物理學(xué)最高獎——奧利弗·巴克利獎（Oliver E. Buckley Prize）。

萊格特早年的學(xué)術(shù)軌跡頗具傳奇色彩。事實上，雖然在物理方面做出了非凡成就，但他一開始是個“文科生”。

1938年3月26日，安東尼·萊格特出生于英國倫敦南部坎伯韋爾的一個天主教家庭。他后來不無幽默感地寫道：“據(jù)說我是卡著出生那天的最后7分鐘降生的，這似乎預(yù)示著我早年就有的拖延癥傾向，而這種傾向恐怕貫穿了我大部分的職業(yè)生涯。”

萊格特的父母都是各自家族中第一代接受大學(xué)教育的人。兩人在倫敦大學(xué)教育學(xué)院求學(xué)時相識并訂婚，但由于父親當時需要照料自己的母親和弟妹，婚事推遲了幾年。父親后來在中學(xué)教授物理、化學(xué)和數(shù)學(xué)；母親也曾短暫擔任中學(xué)數(shù)學(xué)教師，但在萊格特出生后不得不停止任教。二戰(zhàn)結(jié)束后，全家回到倫敦上諾伍德居住，父親在倫敦東北部的一所學(xué)校教書，母親則主要承擔起照顧家里五個孩子的責任。

據(jù)萊格特在自傳中回憶，“那時的英國，即便在所謂‘進步’學(xué)校里，學(xué)生受到的‘分流’也極其嚴重。你必須在很早的時候（通常是十五歲，而我則是十三歲）就在古典學(xué)、現(xiàn)代語言、數(shù)學(xué)與科學(xué)之間作出選擇。這個選擇基本上就決定了你在大學(xué)里可以攻讀哪些學(xué)位，而這又會對你將來能申請哪種工作形成非常嚴厲的限制?！?/p>

在萊格特就讀的中學(xué)，有一個不成文的傳統(tǒng)：如果一名學(xué)生表現(xiàn)優(yōu)異，學(xué)校就會默認將他分配到當時的“顯學(xué)”——古典學(xué)（主要學(xué)習(xí)拉丁語、希臘語及其文學(xué)）；而科學(xué)一般被認為是最不“體面”的方向。“至于為什么會這樣，我并不清楚，這大概反映了那個時代英國社會的一種普遍態(tài)度。”

于是，萊格特在中學(xué)階段的大部分時間都投入到了古典學(xué)中，只有極少時間能用來學(xué)習(xí)英語、歷史和數(shù)學(xué)。這也順理成章地決定了他后來的大學(xué)去向——于1955年進入牛津大學(xué)，攻讀人文學(xué)科專業(yè)（Literae Humaniores）。

命運的轉(zhuǎn)折來自一次走廊上的偶遇。1954年末，萊格特已獲得牛津貝利奧爾學(xué)院的獎學(xué)金，但入學(xué)前有幾個月的空檔。中學(xué)里一位退休的神父查爾斯·奧哈拉在走廊上攔住他說：“你好像很閑，我也很閑，不如每周來我房間兩小時，我給你講一些現(xiàn)代數(shù)學(xué)中有趣的東西。”彼時萊格特的數(shù)學(xué)水平僅限于基礎(chǔ)考試所需，連微積分都沒學(xué)過。但奧哈拉神父看起來也很熱情，于是，“也許更多是為了不掃他的興，我同意了?！?/p>

此后兩個學(xué)期，奧哈拉神父每周給他上兩個小時左右的“現(xiàn)代數(shù)學(xué)導(dǎo)覽課”，帶他走馬觀花地了解群、環(huán)、域等概念，并鼓勵他動手做習(xí)題。令萊格特驚訝的是，自己竟然做得來。雖然細節(jié)知識很快就忘掉大半，但這段插曲在他心底埋下了一顆至關(guān)重要的種子：挑戰(zhàn)高等數(shù)學(xué)的信心。

進入牛津，萊格特沉浸在柏拉圖、亞里士多德、休謨與維特根斯坦的哲學(xué)傳統(tǒng)中，與導(dǎo)師一對一討論最前沿的哲學(xué)論文。對于這段“文科生”的經(jīng)歷，他打趣說：“經(jīng)常有人問我，古典學(xué)訓(xùn)練對我后來從事物理工作究竟有沒有幫助？對此我有個開玩笑的回答：至少和一些物理同事不同，我知道希臘字母φ和ψ的區(qū)別！”

“但認真來說，我確實覺得至少其中的哲學(xué)訓(xùn)練塑造了我觀察世界、特別是看待物理問題的方式。這種影響不容易量化，也很難說得特別具體。我從未接受過精神分析，但我想任何接受過的人都無法再以舊日眼光看待世界，我認為我在牛津接受的那種嚴格的分析哲學(xué)訓(xùn)練也是如此。另一個類比是我后來學(xué)會流利說日語時所體驗到的那種感覺——就好像你學(xué)會使用一塊此前不知道自己擁有的肌肉。無論如何，我從未后悔在這個學(xué)位上花掉那些時間。”

到了牛津的第三年末尾，萊格特開始認真思考職業(yè)前途。雖然哲學(xué)是擅長的科目，但他并沒有打算以哲學(xué)家為職業(yè)，這出于一種對“標準”的執(zhí)著：萊格特認為，哲學(xué)這門學(xué)科更多依賴于“措辭”的微妙差異，缺乏客觀的對錯標準。純數(shù)學(xué)呢？標準倒是客觀的，但又太過堅硬。他寫道：“數(shù)學(xué)這個學(xué)科決定了，如果做錯那只能是因為你蠢。我希望有做錯了但還不蠢的可能性。或者說可能出于一些有趣但并非平庸的原因而犯錯。物理似乎正好符合這種要求。”

他想起奧哈拉神父教他數(shù)學(xué)課的那段經(jīng)歷，這段經(jīng)歷給了他關(guān)鍵的信心——“至少在數(shù)學(xué)這方面，不會碰到太大困難?！庇谑窃?958年初夏，萊格特鼓起全部勇氣，申請攻讀牛津的第二個本科學(xué)位——物理學(xué)。

這在當時的英國障礙重重：要說服學(xué)院接收，要籌集學(xué)費，還要讓征兵委員會相信他不是在逃避兵役（1959年是英國征兵制的最后一年，申請第二學(xué)位有逃避兵役的“嫌疑”）。

但時代大潮幫了他一把——1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克1號”，給當時的英國帶來巨大震動，輿論紛紛指責國家把最好的頭腦浪費在了古典學(xué)之類“無用”的科目上。各類鼓勵文科轉(zhuǎn)理科的獎學(xué)金應(yīng)運而生，社會風(fēng)氣為之一變。這種文化態(tài)度的整體轉(zhuǎn)變，在心理上極大鼓舞了萊格特。

萊格特在兩年內(nèi)學(xué)完了三年的物理本科課程，這段時光并不輕松：“我記得自己一邊艱難地應(yīng)付《中級力學(xué)》中那些老派的桿和滑輪題，一邊又得啃曼德爾量子力學(xué)教材里關(guān)于希爾伯特空間性質(zhì)的內(nèi)容?！彼麑懙溃骸澳菚r候（不知現(xiàn)在是否仍是這樣）牛津的畢業(yè)考試是一場未曾親歷者難以想象的煎熬：每個學(xué)期、學(xué)年都沒有考試，一個人的學(xué)業(yè)命運完全取決于畢業(yè)前一連串的三小時閉卷筆試（以古典學(xué)專業(yè)為例，多達14場）。一場接一場地考，每天兩場，只有周末才能獲得短暫的喘息。毫不奇怪，每到這時候當?shù)蒯t(yī)院精神科病房的患者人數(shù)總會顯著上升?！?/p>

1961年夏天，在完成讓他多少有點“消化不良”的本科階段學(xué)習(xí)之后，萊格特繼續(xù)攻讀物理博士學(xué)位，導(dǎo)師是德克·特爾哈爾（Dirk ter Haar）。德克的指導(dǎo)風(fēng)格頗為不同尋常：一方面，他非常關(guān)心學(xué)生生活，給予他們充分支持；另一方面，德克的指導(dǎo)就是把學(xué)生直接扔進深水區(qū)，拒絕提供任何學(xué)術(shù)建議。門下學(xué)生自己摸索、自力更生的后果，是他們的平均畢業(yè)率只有約50%。

萊格特后來半開玩笑地寫道：“我懷疑那些沒拿到博士學(xué)位的學(xué)生最后從事其他工作，反而比留在學(xué)術(shù)界更快樂?？纯串斀癖泵赖木蜆I(yè)形勢，特別是職位空缺與申請人數(shù)之間的巨大失衡，我有時甚至?xí)滩蛔∠胄Х碌驴说淖龇ǎㄖ皇菗臅虼顺怨偎荆糯蛳诉@個念頭）。”

總之，萊格特幸運地熬過了這種“溺水式”訓(xùn)練，成功“浮”了上來，最終于1964年順利畢業(yè)。

下一步是申請博士后職位。在德克的鼓勵下，他向伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校（UIUC）的戴維·派恩斯（David Pines）遞交申請。那時，萊格特的發(fā)表記錄幾乎拿不出手。他回憶說，自己的申請材料簡直“寒酸得可笑”——除了還沒寫完的博士論文，能列出來的只有一篇尚未發(fā)表、只有一頁的Physics Letter。

據(jù)萊格特的學(xué)生周迪回憶，萊格特曾分享過這樣一件往事：遞交博士后申請材料時，行政老師提醒他簡歷里不要只放第一篇論文，而要附上完整的論文清單。萊格特回答：“不好意思，我只有這一篇論文。”行政老師又建議：“那能否把整篇文章都打印出來，不要只打印一頁？”他答道：“不好意思，這篇論文只有一頁?！弊詈笮姓蠋熤缓脝枺骸澳悄芊駥懮险撐牡囊脭?shù)？”他說：“不好意思，這篇文章的引用數(shù)是零?！?/p>

但戴維還是接受了萊格特。毫無疑問，德克的推薦信起到了“決定性作用”。戴維后來告訴萊格特，德克的推薦信說他在文科方面受過良好訓(xùn)練，但不懂物理——戴維對此的反應(yīng)是：“沒關(guān)系，我們可以教！”

在UIUC做完一年博士后，萊格特去了日本京都大學(xué)松原武生（Takeo Matsubara）的研究組。為了補貼收入，他在期刊Progress of Theoretical Physics的編輯部做兼職。在處理投稿的過程中，萊格特有感于日本作者寫英文論文存在一些普遍性的困難，于是把這些觀察整理成一篇短文《給日本物理學(xué)家的科學(xué)英語寫作建議》（Notes on the Writing of Scientific English for Japanese Physicists）。這篇關(guān)于論文寫作方法的指南非常詳細具體，而且極富操作性，在日本大受歡迎，其流傳之廣連萊格特自己都覺得意外。他自嘲說，這篇小文章的實際影響力“可能超過了我職業(yè)生涯兩百多篇論文中的任何一篇”。

在京都這一年，萊格特努力融入日本文化，試圖認真過一種“日本式”的日常生活。他住普通學(xué)生宿舍，努力學(xué)習(xí)日語，盡量不說英語，也不太和其他外國人混在一起。日本同事們背地推理后一致得出結(jié)論：他一定是個正在受訓(xùn)的中情局特工。

再之后，萊格特又經(jīng)歷了一年“流動式”博士后，輾轉(zhuǎn)于牛津、哈佛、伊利諾伊大學(xué)，并在這期間成功申請到英國薩塞克斯大學(xué)（University of Sussex）的講師職位。從1967年到1982年，萊格特在薩塞克斯大學(xué)度過了極其豐產(chǎn)的十幾年。1983年初去康奈爾大學(xué)停留8個月后，他回到伊利諾伊大學(xué)任教，直至2019年退休。

萊格特與其研究團隊成員在如今以他名字命名的研究所討論問題。| 攝影：L. Brian Stauffer

也許正是萊格特“非典型”的求學(xué)經(jīng)歷，造就了他獨特的教育哲學(xué)。很多教授喜歡教自己研究專長方向的課程，但萊格特恰恰相反，他常常主動去教自己不熟悉的領(lǐng)域（例如廣義相對論和宇宙學(xué)、流體力學(xué)、李群）。他認為只有這樣，才能切身了解學(xué)生在吸收這些知識時遇到的困難。他甚至曾主動提出指導(dǎo)實驗課，震驚的同事們抗議道：“但你是理論家?。　?/p>

即便到了80歲高齡，萊格特仍然堅持站著上課、站著推公式，還親自編寫講義。

周迪曾師從萊格特攻讀博士學(xué)位，他在回憶文章中寫道：“萊格特的博士生平均畢業(yè)時間大約是八到十年。萊格特老師給學(xué)生的課題，有個特點——‘任何兩個人都不相同’，他不會讓師弟跟著師兄的路子走，別說借鑒，互相看懂都難。”

“萊格特教授對博士生的畢業(yè)要求格外嚴格。他認為，只有當學(xué)生的‘獨立科研能力’達到他認可的程度，才算具備博士畢業(yè)的資格?！鴮ξ艺f過：‘即便你發(fā)表了論文，但如果我覺得你還不具備完整的科研邏輯鏈能力，我也不能讓你畢業(yè)；反之，即便你沒有發(fā)表論文，但我認為你已經(jīng)具備了上述能力，就可以拿到博士學(xué)位——論文和學(xué)位并不能畫等號。’”

萊格特在科普領(lǐng)域的風(fēng)格也獨樹一幟。他的經(jīng)典通俗著作《物理學(xué)中的問題》（The Problems of Physics）不使用任何復(fù)雜公式，將重點放在物理學(xué)目前還不能回答的核心基礎(chǔ)問題上，帶領(lǐng)讀者重新審視那些被科學(xué)界理所當然接受的“常識”。全書提供了一種極其清醒的視角，幫助讀者理解科學(xué)是一項不斷質(zhì)疑和修正的進程。萊格特謙虛地表示：這本書的銷量達到了幾個“毫霍金”。

頂尖物理學(xué)家的智慧之外，萊格特同樣擁有坦誠和充滿人文關(guān)懷的一面。在2020年的一篇自傳性文章中，他寫下這樣的感慨：

“整個學(xué)術(shù)生涯中……如果非要挑出對我產(chǎn)生決定性影響的一點（尤其是在學(xué)術(shù)生涯的起步階段），那就是20世紀60年代末，我在薩塞克斯大學(xué)所體驗到的那種包容、寬松的環(huán)境。每當回想起那段經(jīng)歷，再看看如今研究生、博士后和青年教師的現(xiàn)狀，我就感到十分憂慮：通過與這些群體交談——不僅是在中國（也許那里問題表現(xiàn)得最為明顯），甚至在北美——我都感覺到，他們中的許多人認為，除非自己手握三四篇論文，而且還發(fā)表在Nature、Science或PNAS這類高影響力期刊上，否則幾乎不可能獲得博士后、正式或終身教職——而這本應(yīng)是他們職業(yè)生涯中自然而然的下一步。

“盡管年輕的同儕們在這種重壓之下依然能夠生存下來甚至取得不錯的成績，每每令我驚嘆，但我擔心，一個幾乎不可避免的結(jié)果是他們會面臨一種強烈的誘惑：將所有精力集中在那些有較大把握在考核周期（通常是兩到三年）內(nèi)產(chǎn)出成果的問題上。然而幾乎可以說，從定義上講這些都不是真正值得做的好問題！

“這種局面當然并非偶然，而是學(xué)術(shù)競爭環(huán)境趨于公平的不幸后果之一。信息革命等因素使得學(xué)術(shù)競爭環(huán)境更加公平，這本是一個積極的趨勢，但同時也導(dǎo)致了我前面提到的教職與求職者之間的嚴重失衡。我也確實不知道該如何應(yīng)對這種情況。對于那些向我征求意見的年輕同行，我能給出的最好建議就是，有意識地留出一定比例（30%、25%，哪怕20%）的研究時間，去研究那些不確定能否在兩三年內(nèi)解決的問題，甚至是不確定到底能不能解決的問題。除此之外，我只能祝他們好運……”

這是一位長者在他生命的最后幾年里，為世界留下的最后忠告。

致謝

感謝郝炘老師對本文提出的寶貴意見，使文章得以進一步完善。

本文參考了北京理工大學(xué)物理學(xué)院周迪教授的回憶文章《懷念Leggett教授：一位謙遜的導(dǎo)師與紳士》。

參考來源

[1] https://news.illinois.edu/tony-leggett-nobel-laureate-and-theoretical-physicist-dies/

[2] https://physicsworld.com/a/condensed-matter-physics-pioneer-and-nobel-laureate-anthony-leggett-dies-aged-87/

[3] https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2003/leggett/biographical/

[4] https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2003/press-release/

[5] https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev-conmatphys-031119-050704

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